电容有的有极性,有的没有极性,这主要取决于电容的类型和内部结构｡
简单来说:
- 有极性电容:
特点: 有明确的正极和负极之分｡
必须正确安装: 在电路中必须按照正确的极性连接(正极接高电位,负极接低电位或地)｡接反了轻则性能失效､漏电流剧增,重则发热､鼓包､甚至爆炸(尤其是铝电解电容)｡
类型:
铝电解电容: 最常见的有极性电容｡通常圆柱形铝壳封装,外壳上标有负号`-`的条纹或箭头指向负极,或者引脚一长(正)一短(负)｡也有贴片型,通常壳体顶部有深色标记指示负极｡
钽电容: 贴片封装最常见｡通常是一个小长方体,一端标有一条横线或一个圆点表示正极(注意:这是标记正极!与铝电解不同)｡也有轴向引线封装｡
铌电容: 类似钽电容,极性标记方式也通常是标记正极｡
原因: 它们的内部结构依赖于电化学原理,在制造过程中通过“赋能”工艺在阳极(正极)金属表面形成一层极薄的氧化层介质｡这层介质具有单向导电性,只能承受正向电压(阳极电位高于阴极)｡反向电压会破坏这层介质｡
优点: 在相同体积下能提供非常大的电容量(从几uF到几万uF甚至更高)｡
缺点: 漏电流相对较大,ESR(等效串联电阻)相对较高,寿命有限(尤其受温度影响),频率特性较差｡
- 无极性电容:
特点: 没有正负极之分｡在电路中可以任意方向安装(除非电路布局有特殊要求)｡
类型:
陶瓷电容: 最常用的无极性电容,种类繁多(如MLCC - 多层陶瓷电容)｡从几pF到几十uF(大容量通常体积也较大)｡
薄膜电容: 如聚酯薄膜电容､聚丙烯薄膜电容､聚苯乙烯薄膜电容等｡性能优良,常用于需要高稳定性和低损耗的场合｡
云母电容: 性能稳定,精度高,温度特性好,但体积相对较大,成本较高｡
纸介电容: 现在较少使用｡
部分特殊的电解电容: 有专门设计的“无极性电解电容”,内部相当于两个有极性电容背靠背串联,可以用于交流场合,但容量体积比会下降｡
原因: 它们的介质材料(如陶瓷､塑料薄膜)本身是绝缘的,电极结构对称,没有单向导电的氧化层｡
优点: 漏电流小,ESR通常较低,频率特性好(尤其高频),寿命长,可靠性高｡
缺点: 相同体积下,电容量通常远小于有极性电容(尤其是铝电解和钽电容)｡
总结:
铝电解电容､钽电容､铌电容是有极性的,安装时必须区分正负极,接反会损坏甚至发生危险｡
陶瓷电容､薄膜电容､云母电容是无极性的,可以任意方向安装｡
超级电容(双电层电容) 通常也是有极性的,需要正确连接｡
重要提示: 在维修或设计电路时,替换电容时务必确认原电容的极性(观察电路板上的标记或原电容的标识),并选择相同类型､相同极性(如有)和相同或更高规格(耐压､容量､温度)的电容｡随意替换极性电容的方向非常危险!
